重型齒輪具有較大的承載力，較大的沖擊力和較高的安全性要求。它們必須具有優異的耐磨性，高接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度，并具有高抗沖擊性和抗過載性。重型齒輪通常由低碳合金結構鋼（例如20CrMnMo）制成，金屬熱處理廠家需要對其進行滲碳和(he)淬火處(chu)理(li)以(yi)滿(man)足其性能(neng)要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)降至滲(shen)碳后(hou)(hou)的淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，然后(hou)(hou)在保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)火(huo)(huo)。使(shi)用這種方法，很(hen)容易(yi)使(shi)材料晶粒粗(cu)大，變脆(cui)并給工件(jian)(jian)結構施加壓(ya)力，并且(qie)只能承載(zai)強度(du)低的小模數齒(chi)輪(lun)。目前，生(sheng)產中最常用的20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的工藝(yi)是將爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)卻至550°C，并在滲(shen)碳后(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻，然后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)(lu)中進行重(zhong)新加熱(re)和淬(cui)火(huo)(huo)。因(yin)為滲(shen)碳后(hou)(hou)需(xu)要(yao)將爐(lu)(lu)(lu)子(zi)冷(leng)卻到(dao)一(yi)定溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，所以溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)越(yue)低，越(yue)有利于減少工件(jian)(jian)表面的氧化脫碳，爐(lu)(lu)(lu)子(zi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)越(yue)低，工件(jian)(jian)的冷(leng)卻速度(du)越(yue)慢(man);另一(yi)方面，將工件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)(huo)到(dao)爐(lu)(lu)(lu)中。為了(le)確(que)保(bao)淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)工件(jian)(jian)的表面質(zhi)量，需(xu)要(yao)一(yi)段(duan)時(shi)間來確(que)定加熱(re)過程中爐(lu)(lu)(lu)氣的碳勢。因(yin)此，當前的熱(re)處理過程需(xu)要(yao)很(hen)長(chang)時(shi)間。

技術新工藝的技術要點如下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間等(deng)工藝(yi)參(can)數，以更快(kuai)的滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻(que)階段(duan)。隨(sui)著(zhu)爐(lu)溫的(de)(de)緩慢降低，少量細孔(kong)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐(zhu)漸沉(chen)淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)層上(shang)。當它(ta)冷(leng)卻(que)到620°C以下時，它(ta)將(jiang)保持(chi)恒(heng)溫。在此(ci)(ci)階段(duan)，奧氏體將(jiang)轉變(bian)為珠光體，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)上(shang)將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)(de)淬火做準備(bei)。等溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主要(yao)取決于(yu)表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)高，則會形成粗大的(de)(de)網(wang)眼或(huo)大的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此(ci)(ci)，表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)必須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)熱處理(li)技(ji)術的(de)(de)控(kong)制(zhi)點(dian)之一(yi)。

（3）淬火(huo)(huo)加(jia)熱(re)階(jie)段。該階(jie)段技術的(de)關鍵是將淬火(huo)(huo)和(he)加(jia)熱(re)過程分為兩個階(jie)段。一階(jie)段的(de)加(jia)熱(re)溫度(du)高達840?860°C，這(zhe)有利(li)于(yu)鐵(tie)氧體(ti)在(zai)工件(jian)芯(xin)部的(de)轉變。此時，珠光體(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)，并(bing)且在(zai)滲透(tou)層中的(de)一些(xie)碳化(hua)物溶解到奧(ao)氏體(ti)中，這(zhe)確保了(le)淬火(huo)(huo)后馬氏體(ti)的(de)高硬度(du)和(he)強度(du)，同時保留了(le)適量的(de)未溶解碳化(hua)物。第二階(jie)段較低(di)的(de)加(jia)熱(re)溫度(du)為810?830℃，是為了(le)降(jiang)低(di)淬火(huo)(huo)應力，同時有利(li)于(yu)表面(mian)獲得高硬度(du)。

（4）回火階段。通過200?240℃的(de)低溫回火，淬火的(de)馬氏(shi)體轉變為回火馬氏(shi)體，表面殘(can)留(liu)的(de)奧氏(shi)體分解為馬氏(shi)體。為了使殘(can)留(liu)奧氏(shi)體的(de)相(xiang)變充分并有助于消除熱處(chu)理(li)的(de)應力，采用了兩次(ci)回火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多(duo)年(nian)的(de)實踐(jian)，新的(de)滲碳(tan)復合熱處(chu)理工藝(yi)具有(you)(you)明顯的(de)節能降(jiang)耗效(xiao)果。它可(ke)以將原始滲碳(tan)熱處(chu)理的(de)過(guo)程(cheng)周期縮(suo)短約20，將能耗至少(shao)降(jiang)低10，還可(ke)以減(jian)少(shao)滲碳(tan)劑的(de)消(xiao)耗，并有(you)(you)效(xiao)地減(jian)少(shao)熱處(chu)理。生產成本;此(ci)外，該方法具有(you)(you)良好的(de)可(ke)重復性和高質量(liang)穩定性。